在1億分之一厘米中顯身手
人們常說，人多力量大。然而，納米世界卻并非如此。納米材料由成千上萬個原子堆積而成，其重要特點之一是具有表面效應。納米材料粒度越小，材料的比表面積越大，原子利用效率越高。也就是說，當納米材料粒度縮小至原子級，即可“以一當十”，實現(xiàn)原子利用效率最大化。
然而，從納米尺度跨越到原子尺度，實現(xiàn)對材料結構的精準控制，談何容易。一個典型原子直徑約在0.1納米左右，將原子放大1億倍后，其尺寸也只有1厘米左右。解鎖原子級精準制造的“密碼”，或許比“在方寸間造天地”還難。
當前，原子級制造正開始從前沿技術邁入產業(yè)范疇。國內首先開始探路的，是專注上游基礎研究的一批企業(yè)。于2019年在廣西南寧成立的廣西聯(lián)科華新材料有限公司(下稱“聯(lián)科華”)就是其中一員。
“基于自主研發(fā)的單原子技術，我們將其應用于金屬材料上，以充分發(fā)揮它們的原子經濟性。在保持產品各項性能不變的情況下，可以將金屬材料用量降低50%以上?！甭?lián)科華總工程師趙超說，企業(yè)決心要讓單原子材料走出實驗室，走向更多產業(yè)，但現(xiàn)實的浪潮遠比想象中洶涌。
從實驗室走向市場應用存在巨大鴻溝，業(yè)界稱之為“死亡之谷”?！坝捎谌狈εc下游產業(yè)的溝通橋梁，很難找準產品開發(fā)方向，只能一個個行業(yè)摸，一家家企業(yè)跑?！壁w超說，“我們做好了抗菌抗病毒方面的單原子技術儲備，但一開始考慮的產品方向市場反響并不好?！睕]有好的應用產品，聯(lián)科華盈利不理想，一度“活不下去”。
幾經輾轉，企業(yè)瞄準農業(yè)綠色發(fā)展的應用趨勢，開始嘗試將單原子技術應用在農業(yè)病蟲害防治領域。以傳統(tǒng)銅制劑為例，這一農業(yè)生產領域應用普遍的殺菌劑已有上百年歷史，雖然廣譜高效，但也暴露出一些現(xiàn)實問題。
“我們調研發(fā)現(xiàn)，即使將銅粒徑縮小至納米級別，還是有大量銅原子被包裹在內核無法發(fā)揮功效，而且產品中較高的銅含量也會對作物和土壤造成損害?！惫究偨浝韰怯畈ㄕf，企業(yè)研發(fā)的單原子銅制劑，銅用量比市面同類產品節(jié)省80%，實現(xiàn)更加精確科學的病害防治?！霸诔浞职l(fā)揮銅原子經濟性的同時，也減少農藥金屬殘留對土壤的污染?！?/p>
一子落滿盤活，聯(lián)科華在農業(yè)領域產品創(chuàng)新不斷結出碩果。從有效防治動物腹瀉的單原子動物腸道調理劑，再到提高作物抗病性、促進其生長的碳量子點系列產品……這也讓更多行業(yè)和企業(yè)找上門來：在橡膠工業(yè)領域，為解決高鋅污染難題，聯(lián)科華研發(fā)出可替代氧化鋅的單原子鋅橡膠硫化活性劑;在空氣凈化材料領域，單原子抗菌抗病毒除醛技術在涂料添加劑、空氣濾材、家電凈味除臭模塊等產品中“大顯身手”。
產品研發(fā)周期從原來的一年縮短到2個月;研發(fā)方向從降低產品成本，到提高產品性能……如今，聯(lián)科華獲得20多項國家發(fā)明專利，擁有千噸級單原子材料自動化生產線，可生產200多種單原子材料，在農林畜牧、環(huán)保處理、新能源等領域打開另一個尺度的世界。
“每一點技術進步，每一個成功的市場應用，都建立在長時間的凝練和積累之上?！壁w超說，“這既是我們的信念，也是企業(yè)的方法論。”
智慧船舶駛向深藍
在山東沿海，全球首艘自主航行集裝箱商船“智飛”號以每小時12節(jié)的航速穿梭。這艘集成高級輔助駕駛、遠程遙控駕駛與全自主航行系統(tǒng)的船舶，累計航程已超4.8萬海里，自主決策次數(shù)突破100萬次，遙控靠離泊作業(yè)200余次。這是智慧航海(青島)科技有限公司(以下簡稱“智慧航?！?在智慧航運領域深耕10年的成果。
近年來，傳統(tǒng)航運業(yè)海員用人成本不斷升高，約占萬噸級船舶運營成本的三分之一。同時，航運業(yè)還面臨海員結構性短缺問題。航運業(yè)權威組織波羅的海國際航運公會與國際航運公會在2021年7月發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，當年全球僅高級船員缺口就達2.6萬余人，預計2026年達近9萬人。人力短缺也推高了安全隱患，平均每年近3000次海損事故中，人為因素高達80%。
智慧航海技術副總經理朱慎超表示，傳統(tǒng)航運業(yè)長期依賴進口導航系統(tǒng)與傳感器，技術壁壘高企。智慧航海自主研發(fā)船舶智能航行系統(tǒng)，通過北斗高精度定位與5G通信技術，使“智飛”號實現(xiàn)了從泊位到泊位的全流程自主航行，填補了國內空白。
“智飛”號在進行海試
“航行輔助系統(tǒng)”為船員提供實時避碰建議，“船用360系統(tǒng)”通過視覺感知消除駕駛盲區(qū)，“智能電子海圖”則整合氣象、水文數(shù)據(jù)實現(xiàn)動態(tài)航線規(guī)劃……新技術通過數(shù)據(jù)驅動實現(xiàn)精準決策，將船舶運輸效率提升30%以上。
據(jù)了解，“智飛”號實現(xiàn)了我國船舶自動駕駛領域從0到1的系統(tǒng)突破。它集高級輔助駕駛、自主避碰、自動靠離泊等功能于一體，通過船岸協(xié)同技術實現(xiàn)遠程監(jiān)控與實時決策。該船感知準確率達99.2%，各項測試指標均優(yōu)于國際已公開數(shù)據(jù)。統(tǒng)計顯示，與傳統(tǒng)船舶相比，“智飛”號船員配置減少30%，同時將人為事故風險降低80%，每月節(jié)省綜合運營成本20萬元。
在智能技術、數(shù)字技術的加持下，航運業(yè)作為一個綿延千年歷史的傳統(tǒng)行業(yè)，正駛向高端化、智能化、綠色化的新藍海?！爸悄艽暗母偁幈举|是數(shù)據(jù)生態(tài)的競爭，我們已掌握全球領先的實船運行數(shù)據(jù)庫，單船日數(shù)據(jù)量達1TB?！敝焐鞒f。
為避免國外通導感知設備廠商在智能航行技術上“卡脖子”，智慧航運積極與業(yè)內數(shù)十家通導設備廠商合作，開發(fā)由國產化通導感知設備組成的綜合態(tài)勢感知系統(tǒng)。此外，作為交通運輸部“交通強國建設試點單位”，智慧航海以“技術模塊化+生態(tài)聯(lián)盟”模式，依托青島海上試驗場、智能航運產業(yè)集群，推動產業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新。智慧航海副總經理姜雨函說，企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)的模塊化產品，讓傳統(tǒng)船舶生態(tài)鏈上的合作伙伴找到了發(fā)展新契機。
如今，在這場事關古老行業(yè)未來前途的智能革命中，以智慧航海為代表的中國企業(yè)已從追隨者變?yōu)橐?guī)則制定者。智慧航海董事長姜海鷹說，未來公司計劃以綠色化、智能化為基礎，拓展液化天然氣運輸船等高端船型市場，輸出模塊化技術，助力全球傳統(tǒng)船舶“煥新”。
滿足“千人千面”的電腦需求
在湖北武漢黃陂攀升科技園的生產車間內，機械臂正以毫米級精度裝配主板螺絲，定制機箱隨傳送帶有序流轉，箱體上的標識折射出幽藍光澤……10多年前，蝸居在電腦城的一間小倉庫內創(chuàng)業(yè)的幾個年輕人未曾想過，他們手里的“組裝機”，有朝一日會銷往全世界。
2008年，廣埠屯華中數(shù)碼城，武漢最繁華的電子市場。彼時正值臺式電腦銷售的黃金時代。在四樓的一間倉庫內，武漢攀升鼎承科技有限公司(以下簡稱“攀升科技”)的創(chuàng)業(yè)團隊擠在20平方米的狹小空間“背靠背”組裝電腦?！澳菚r組裝全靠手工，一天幾十個訂單就會手忙腳亂?！迸噬萍悸?lián)合創(chuàng)始人、董事長劉立鑫說。
2012年，團隊敏銳抓住線上渠道紅利，創(chuàng)建攀升IPASON和武極VTG兩大品牌，并將電腦產品推向電商。轉型初期，各種挑戰(zhàn)接踵而至，電腦裝機訂單從每日數(shù)十臺激增至上千臺，“小作坊”手工裝機的效率一度捉襟見肘。為滿足業(yè)務需求，團隊先后3次輾轉搬遷辦公地點。
當同行追逐低價走量時，攀升科技選擇深耕“個性化定制”賽道。憑借差異化競爭優(yōu)勢，在電商平臺上，攀升科技的電腦銷量排名開始從百名開外逐步“爬榜”至行業(yè)銷售冠軍。如今，攀升科技已發(fā)展為定制電腦領域的頭部品牌，產品銷售覆蓋全球135個國家和地區(qū)。其在武漢黃陂的科技園，投入5條柔性化定制電腦生產線，年產能可達360萬臺。
攀升科技生產車間內，工人正在組裝電腦主機
“定制化不是簡單的硬件堆砌，而是對需求的深度解構。”在攀升科技智能工廠3層，攀升科技市場部負責人王俊帶半月談記者參觀了公司的柔性生產線。4條自動化流水線旁，工人們正在組合裝配不同顏色的機箱、顯卡、散熱器，定制化的奧秘，就藏在其中。
傳統(tǒng)制造業(yè)的效率、成本和個性化難以兼得，如何破局?半月談記者看到，在攀升科技的智能排產系統(tǒng)上，消費者下單一臺二次元圖案的電競主機，系統(tǒng)在5分鐘內拆解出127個零部件需求，并同步到倉庫“照單抓藥”。
“有人要求在機箱印上女兒的畫作，有人定制粉色主機作為禮物?！蓖蹩≌f，工廠每天要生產數(shù)千臺電腦，每臺配置皆可“量體裁機”，“即使用戶想在機箱內裝魚缸養(yǎng)魚，我們也能做到”。
要讓每臺機器既獨特又穩(wěn)定顯然不易。在自動化流水線上，從主板到散熱片，90%以上的部件由企業(yè)自主設計;在產品展廳內，基于“星閃”技術的鼠標在5米障礙物外仍能靈敏響應，延遲近乎為零;在實驗室中，技術工程師反復調試AI主機的算法模型。劉立鑫認為，滿足“千人千面”的需求，不僅要有堅韌的供應鏈支撐，更要有強大的研發(fā)創(chuàng)新能力。
從小倉庫到全世界，從貼牌組裝到手握281項專利，攀升科技是中國制造業(yè)轉型升級中的一塊拼圖。站在攀升科技園內，辦公樓后可見圍擋起來的大片空地。劉立鑫告訴半月談記者，不久的將來，新的智能工廠將從這里拔地而起。
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